大连世界贸易大厦：高楼钢结构与工程实例

1.工程概况

大连世界贸易大厦主楼，地下4层，埋深-21.1m；地上51层，屋面标高为202m，建筑总高度为243m。建筑面积为10万m²。大厦按7度进行抗震设防，建筑场地为Ⅱ类。

主楼采用钢-混凝土混合结构，楼层平面的结构轴线尺寸为38.4m×39.3m，房屋的高宽比为5.1，典型层结构平面如图5-115所示。

2.抗侧力体系

主楼采用混凝土芯筒-钢框架结构体系，芯筒平面尺寸为18.2m×13.3m，芯筒的高宽比为14.5。

为提高结构体系的抗推刚度，于第30层和45层，沿芯筒纵、横墙体，各设置一道一层楼高的伸臂钢桁架（刚臂）和外圈钢桁架（环梁），将外圈钢柱与芯筒连为一体，参与侧向整体抗弯。图5-116a为轴线或的结构纵剖面；图5-116b为轴线⑤或（11）的结构横剖面。

图5-115 大连世贸大厦典型层结构平面

每棍纵、横向伸臂桁架均贯通芯筒，并于芯筒墙体内在与桁架相交处埋置型钢暗柱，与桁架连接，此钢柱向上、向下各延伸一个楼层。

3.构件截面尺寸

框架柱，8层以上采用焊接方形钢管，钢号为Q345B，截面尺寸为700mm×700mm，壁厚由45mm逐段减薄为22mm；7层以下采用型钢混凝土柱，混凝土强度等级为C50。地下室型钢混凝土柱的截面尺寸为1200mm×1200mm，其中十字形型钢芯柱的截面尺寸（mm）为300×700×19×45。框架柱采用非埋入式柱脚，型钢芯柱直接搁置在基础筏板上。

框架梁采用焊接工字形钢，钢号为Q235B，截面尺寸（mm）为250×700×12×25。伸臂桁架采用Q345B钢，焊接箱形截面尺寸（mm）为300×400×45×45，焊接工字形截面尺寸（mm）为350×700×20×30。

钢筋混凝土芯筒的墙厚为400～600mm，混凝土强度等级为C30～C50。钢梁与混凝土芯筒铰接，即采用高强度螺栓将钢梁腹板与墙上预埋件连接。

楼板采用现浇钢筋混凝土组合楼板，即以1mm厚的压型钢板作底模，上浇混凝土，板厚100～120mm。

图5-116 大连世贸大厦结构剖面

a）纵剖面 b）横剖面(www.xing528.com)

基础采用钢筋混凝土筏板，直接座落在强风化至中风化的板岩上，筏板厚3.3m。

4.结构用钢量

上部结构的单位建筑面积用钢量为：钢材，79kg/m²；钢筋，39kg/m²。

5.结构抗风计算

风荷载按100年重现期考虑，基本风压值ω₀＝1.2×0.6＝0.72kN/m²，地面粗糙度为C类。风荷载作用下三种刚臂设置情况的结构侧移值见表5-31。

表5-31 风荷载作用下刚臂不同设置情况时结构侧移值的比较

（续）

与不设置伸臂桁架的情况相比较，于第30、45层设置伸臂桁架后，结构y方向的侧移减小了22%。

6.结构抗震分析

结构纵、横向基本自振周期分别为T_x＝3.4s，T_y＝3.7s。

对结构进行多遇烈度地震作用下的弹性变形计算，结果列于表5-32。

表5-32 7度地震作用下的结构弹性侧移